TW201405730A - 半導體裝置及其製造方法 - Google Patents

半導體裝置及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201405730A
TW201405730A TW101134585A TW101134585A TW201405730A TW 201405730 A TW201405730 A TW 201405730A TW 101134585 A TW101134585 A TW 101134585A TW 101134585 A TW101134585 A TW 101134585A TW 201405730 A TW201405730 A TW 201405730A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
bonding
groove
semiconductor device
outer edge
wiring substrate
Prior art date
Application number
TW101134585A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Shimokawa
Original Assignee
Toshiba Lighting & Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting & Technology filed Critical Toshiba Lighting & Technology
Publication of TW201405730A publication Critical patent/TW201405730A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本發明提供一種半導體裝置及其製造方法，可提高散熱性。半導體裝置包括：散熱構件，所述散熱構件的上表面形成有槽；接合構件，填埋所述槽，並設在所述散熱構件上；以及配線基板，包含設在所述配線基板的上表面的發光部與設在所述配線基板的下表面的接合電極，且所述接合電極經由所述接合構件而接合於所述散熱構件。

Description

半導體裝置及其製造方法
本發明的實施方式是有關於一種半導體裝置及其製造方法。
已有將多個半導體元件(例如半導體發光元件)高密度地封裝的半導體裝置。例如，當為半導體發光元件的場合下，有時可能通電電流的7成左右會變成熱。因此，在半導體裝置中，確保具有能效率良好地散熱的散熱路徑是不可或缺的。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利第4846515號公報
本發明的實施方式提供一種提高了散熱性的半導體裝置及其製造方法。
實施方式的半導體裝置包括：散熱構件，所述散熱構件的上表面形成有槽；接合構件，填埋所述槽，並設在所述散熱構件上；以及配線基板，包含設在所述配線基板的上表面的發光部與設在所述配線基板的下表面的接合電極，且所述接合電極經由所述接合構件而接合於所述散熱構件。
實施方式的半導體裝置的製造方法包括如下工序：在上表面形成有槽的散熱構件上設置接合構件；載置工序， 將配線基板載置於所述接合構件上，所述配線基板包括設在所述配線基板的上表面的發光部與設在所述配線基板的下表面的接合電極；以及接合工序，利用所述接合構件來填埋所述槽，通過所述接合構件將所述接合電極與所述散熱構件予以接合。
以下，參照附圖來說明本發明的各實施方式。
另外，附圖為示意性或概念性者，各部分的厚度與寬度的關係、部分間的大小比率等未必限於與現實相同。而且，即使在表示相同部分的情況下，也有時視附圖而以不同的相互尺寸或比率來表示。
另外，在本案說明書與各圖中，對於與關於已述的圖而前述相同的要素標注相同的符號，並適當省略詳細的說明。
(第1實施方式)
圖1(a)~圖1(d)是例示第1實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。
圖1(a)是立體圖。圖1(b)是平面圖。圖1(c)是圖1(b)的A-A’線剖視圖。圖1(d)是圖1(b)的B-B’線剖視圖。
如圖1(a)~圖1(c)所示，在半導體裝置1(例如發光裝置)中設有散熱構件11、接合構件12、接合電極13、配線基板14、發光部15及連接器(connector)16。
在散熱構件11的上表面11a形成有槽17。接合構件 12設在散熱構件11上。接合構件12填埋槽17。配線基板14具有上表面14u與下表面14l。配線基板14包括設在上表面14u的發光部15以及設在下表面14l的接合電極13。接合電極13經由接合構件12而接合於散熱構件11。
對於散熱構件11，使用導熱率高的材料(例如金屬)。散熱構件11例如包含銅(Cu)。散熱構件11例如包含從由銅、鋁(Al)、鐵(Fe)及鉬(Mo)構成的群中選擇的至少一種金屬。對於散熱構件11，也可使用單一的材料或複合材料(composite material)。對於散熱構件11，例如也可適用如以銅層夾著鉬層的結構般層疊有多個層的結構。
在散熱構件11的表面，也可設有鍍敷層。鍍敷層既可設在散熱構件11的整個表面上，也可設在一部分表面上。當在表面的一部分設置鍍敷層時，例如在散熱構件11的表面中的與接合構件12接觸的部分設置鍍敷層。鍍敷層既可為1層也可為2層以上。
當鍍敷層為1層時，鍍敷層例如包含從由鎳(Ni)、錫(Sn)、鈀(Pd)、銀(Ag)及金(Au)構成的群中選擇的至少一種金屬。例如，較為理想的是，鍍敷層抑制散熱構件11中所含的金屬的擴散。由此，在散熱構件11與接合構件12經由鍍敷層的接合部分，能夠抑制因材料的擴散造成的接合強度的劣化。因而，接合部分的長期可靠性提高。
當鍍敷層為2層時，對於鍍敷層中所含的第1層，例如使用鎳。對於鍍敷層中所含的第2層，例如使用鎳與鈀(Pd)的層疊(Ni/Pd)體或合金、包含銀的層、及包含金 的層中的任一者。此時，鍍敷層中的設在散熱構件11側的第1層較為理想的是抑制散熱構件11中所含的金屬的擴散。第2層較為理想的是確保與焊料材的潤濕性。
當鍍敷層為3層時，例如第1層包含鎳，第2層包含鈀，第3層包含金。鍍敷層中的設在散熱構件11側的第1層較為理想的是抑制散熱構件11中所含的金屬的擴散。中間的第2層例如較為理想的是確保反光特性。第3層較為理想的是確保與焊料材的潤濕性。
鍍敷的方法既可以是電解鍍敷，也可以是無電解鍍敷。散熱構件11的形狀例如為板狀。散熱構件11的上表面11a例如為矩形。
將相對於散熱構件11的上表面11a而平行的1個方向設為X方向。將相對於上表面11a而平行且相對於X方向而垂直的方向設為Y方向。將相對於上表面11a而垂直的方向設為Z方向。
散熱構件11的1個側面平行於X方向。散熱構件11的另一側面平行於Y方向。散熱構件11的X方向的長度及Y方向的長度例如各為50 mm。散熱構件11的厚度例如為0.5 mm~10 mm。本例中，厚度例如為2 mm。實施方式並不限於此，散熱構件11的尺寸為任意。
如圖1(b)~圖1(d)所示，在散熱構件11的上表面11a設有槽17。槽17包含多個第1槽部17x及與第1槽部17x交叉的多個第2槽部17y。本例中，第1槽部17x沿1個方向(X方向)延伸。並且，第2槽部17y沿另一 個方向(Y方向)延伸。本例中，第1槽部17x及第2槽部17y呈直線狀延伸。但是，實施方式並不限於此，這些槽部的至少一部分也可呈曲線狀延伸。這些槽部也可具有曲線狀的部分。也可設置第1槽部17x而省略第2槽部17y。
多個第1槽部17x與多個第2槽部17y彼此交叉。從上方觀察槽17的形狀為格子狀。
多個第1槽部17x沿Y方向排列。多個第1槽部17x彼此的間隔既可為固定也可並非固定。本例中，間隔為固定。即，第1槽部17x是週期性地設置。週期例如為50 μm以上2 mm以下。本例中，週期為100 μm。
多個第2槽部17y沿X方向排列。多個第2槽部17y彼此的間隔既可為固定也可並非固定。本例中，間隔為固定。週期例如為50 μm以上2 mm以下。本例中，週期為100 μm。第1槽部17x及第2槽部17y的深度例如為5 μm以上200 μm以下。本例中為20 μm。
第1槽部17x的與第1槽部17x所延伸的方向垂直的剖面形狀為V字型。第2槽部17y的與第2槽部17y所延伸的方向垂直的剖面形狀為V字型。形成V字的2個斜面之間的角度例如為90度。另外，該角度也可並非90度。第1槽部17x及第2槽部17y的剖面形狀並不限於V字型。剖面形狀既可為半圓形，也可為四邊形。槽17也可包含沿3個以上的方向延伸的多個槽部。槽部的延伸方向相對於散熱構件11的配線基板14的側面既可平行，也可垂直，還可傾斜。
在實施方式中，槽部的數量、槽部的形狀及槽部的配置為任意。
本例中，在散熱構件11上設有多個突起35。突起35的數量例如為3個以上。突起35例如配置在後述的配線基板14的角部的正下方區域。突起35的高度例如為50 μm以上200 μm以下。本例中，高度為100 μm。突起35的形狀為柱狀或錐狀。突起的底面的外徑例如為50 μm以上200 μm以下。突起35例如控制後述的接合構件12的厚度。
突起35是視需要而設。例如，當在後述的焊料材(接合構件12)中混合金屬粒子以控制焊料的厚度時，突起35也可省略
接合構件12配置在散熱構件11上。接合構件12埋入槽17內。接合構件12覆蓋槽17的正上方區域。在接合構件12的下表面，形成有沿著槽17的形狀的凸部。凸部包含沿X方向延伸的多個第1突條部12x及沿Y方向延伸的多個第2突條部12y。
投影到X-Y平面(相對於散熱構件11的上表面11a而平行的平面)上時的接合構件12的形狀為大致矩形。本例中，投影到X-Y平面上時，槽17位於接合構件12的外緣12b的內側。外緣12b是與槽17隔離。外緣12b不與槽17交叉。在接合構件12的側面，形成有往散熱構件11的一側擴開的錐形12c，在錐形12c中，越往下方，側面越向外側擴開。接合構件12的與上表面11a接觸的面的外緣對 應於接合構件12的外緣12b。
接合構件12的側面的形狀並不限於錐形狀。例如，接合構件12的側面也可為“中窄狀”或“中寬狀”。在“中窄狀”中，與上部及下部相比，在中央部，接合構件12的寬度(平行於X-Y平面的長度)較窄。在“中寬狀”中，與上部及下部相比，在中央部，接合構件12的寬度較寬。接合構件12的側面也可為“垂直狀”。在“垂直狀”中，接合構件12的寬度在厚度方向上固定。
接合構件12的厚度例如為20 μm以上200 μm以下。本例中為100 μm。對於接合構件12，例如使用焊料材。接合構件12例如也可包含從由SnAgCu系焊料、SnAg系焊料、SnZn系焊料、SnNi系焊料及SnCu系焊料構成的群中選擇的至少一種。用於接合構件12的焊料材例如含有錫(Sn)。焊料材例如包含混合材料，該混合材料含有作為基礎材料(base)的錫(Sn)以及銀(Ag)、銅(Cu)、鉍(Bi)、鎳(Ni)、銦(In)、鋅(Zn)、銻(Sb)、磷(P)中的至少一者。在接合構件12中，例如在200℃~250℃的範圍內呈現出固相線溫度及液相線溫度。
接合構件12的厚度例如可通過上述的散熱構件11上形成的突起35來控制。
接合構件12的厚度也可通過分散在接合構件12中的粒子來控制。
在接合構件12中，例如分散有粒子(例如金屬粒子)。在投影到X-Y平面上時，接合構件12中所含的金屬粒子的 密度例如為，每1平方毫米為0.2個以上10個以下(例如1個左右)。金屬粒子的平均粒徑例如為50 μm~200 μm。對於金屬粒子，例如使用銅(Cu)、銀(Ag)及Ni中的至少任一種。而且，金屬粒子也可包含多種材料。金屬粒子例如可包含Cu的粒子和設在該粒子表面的Ni塗層。該Ni塗層具有擴散的抑制功能。這樣，作為金屬粒子，可使用包含2層以上的金屬層的粒子。作為金屬粒子，也可使用混合有2種以上的金屬的合金材料。進而，作為粒子，也可使用以金屬材料對樹脂或陶瓷(ceramic)的粒子進行表面塗布所得的粒子。
配線基板14配置在接合構件12上。投影到X-Y平面上的配線基板14的形狀例如為矩形。本例中，投影到X-Y平面上時，配線基板14的外緣14b位於外緣12b的內側。槽17位於外緣14b的內側。外緣14b是與槽17隔離。配線基板14的X方向的長度及Y方向的長度例如各為30 mm。配線基板14的厚度例如為100 μm以上2 mm以下。本例中，厚度為1 mm。對於配線基板14，例如使用陶瓷。
在配線基板14的下表面，設有接合電極13。投影到X-Y平面上的接合電極13的形狀例如為矩形。投影到X-Y平面上時，接合電極13的外緣13b位於外緣12b的內側。另外，如後所述，視需要，接合電極13也可與外緣12b為同尺寸。槽17位於外緣13b的內側。外緣13b是與槽17隔離。接合電極13的X方向的長度及Y方向的長度例如各為29 mm。本例中，第1槽部17x的X方向的長度短 於配線基板14的X方向的長度，且短於接合電極13的X方向的長度。第1槽部17x的X方向的長度例如為28 mm。而且，第2槽部17y的Y方向的長度短於配線基板14的Y方向的長度，且短於接合電極13的Y方向的長度。第2槽部17y的Y方向的長度例如為28 mm。接合電極13的厚度例如為10 μm以上200 μm以下。本例中，接合電極13的厚度為50 μm。
對於接合電極13，使用導熱性高的材料。對於接合電極13，例如使用銅。在接合電極13的表面，也可設有鍍敷層。對於該鍍敷層，例如適用包括厚度為1 μm~5 μm的Ni層與厚度為0.01 μm~0.5 μm的金層的層疊結構。對於該鍍敷層的形成，使用電解鍍敷或無電解鍍敷。對於鍍敷層，也可適用包括含有Ni的層、含有Pd的層及含有Au的層的三層結構。對於該鍍敷層的形成，例如使用無電解鍍敷或電解鍍敷。作為鍍敷層，也可使用含有Ag的1層電解鍍敷層。
圖2(a)及圖2(b)是例示第1實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。
圖2(b)是例示發光部15的結構的平面圖。圖2(a)是圖2(b)的A-A’線剖視圖。
如圖2(a)及圖2(b)所示，發光部15設在配線基板14的上表面14u上。發光部15例如包括：多個半導體發光元件15a，發出光；框15b，包圍半導體發光元件15a的周圍；以及密封樹脂15c，填充在框15b中。
半導體發光元件15a包含發光層(未圖示)。發光層例如形成在包含藍寶石(sapphire)(Al2O3)或矽(Si)或砷化鎵(GaAs)等的基材上。在形成發光層之後，也可去除基材。對於發光層，例如可使用各種材料，例如GaN等的氮化物半導體(氮化物系化合物半導體)或InGaAlP等的化合物半導體。
在配線基板14的上表面14u設有電路配線14a。半導體發光元件15a接合於電路配線14a。對於該接合，例如使用導電材料。
半導體發光元件15a的上表面例如為具有各1 mm的邊的矩形。半導體發光元件15a的厚度例如為0.2 mm。多個半導體發光元件15a配置在配線基板14上。多個半導體發光元件15a例如是沿X方向及Y方向而配置。例如，半導體發光元件15a是在X方向上配置6個、在Y方向上配置6個，以1 mm間隔而配置成矩陣(matrix)狀。半導體發光元件15a的尺寸、數量及配置為任意。
框15b設在配線基板14上。由框15b圍成的區域從上方觀察呈例如矩形。半導體發光元件15a配置在由框15b圍成的區域內。由框15b圍成的區域的X方向的長度及Y方向的長度例如為16 mm以上18 mm以下。本實施方式中，例如X方向的長度為16 mm，Y方向的長度為18 mm。框15b的高度高於半導體發光元件15a的高度，為0.7 mm以上1.5 mm以下(例如0.8 mm)。框15b的尺寸及配置為任意。
由框15b圍成的區域(空間)由密封樹脂15c來填充。 半導體發光元件15a由密封樹脂15c予以密封。密封樹脂15c例如包含波長轉換部。波長轉換部吸收從半導體發光元件15a放出的發光的一部分，放出具有與發光波長不同的波長的光。對於波長轉換部，例如使用螢光體。通過對波長進行轉換，從而獲得所需顏色的光。
連接器16在配線基板14上，通過焊料材而與配線(電路配線14a)的一端連接。用於使半導體發光元件15a發光的電力是經由連接器16而供給。另外，也可不經由連接器16而將用於電力供給的電纜(cable)直接通過焊料連接於配線基板14。連接器16的形狀例如為矩形。連接器16的X方向的長度及Y方向的長度例如為4 mm~5 mm。本例中，例如，X方向的長度為4 mm，Y方向的長度為5 mm。連接器16的高度例如為1 mm。這些尺寸為任意。
在圖2(a)及圖2(b)所示的例子中，作為發光部15，使用多個半導體發光元件15a，但實施方式並不限定於此。半導體發光元件15a的數量也可為1。在發光部15中，設有1個以上的半導體發光元件15a。
作為發光部15，例如也可使用在引線框架(lead frame)上安裝有半導體發光元件的半導體發光裝置。作為發光部15，也可使用在樹脂等的封裝(package)內存放有半導體發光元件的半導體發光裝置。在實施方式中，也可將此種半導體發光裝置搭載於配線基板14上。搭載於配線基板14上的半導體發光裝置的數量既可為1個也可為2個以上。
對本實施方式的半導體裝置1的製造方法的例子進行說明。
圖3(a)~圖3(e)是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的示意圖。
圖3(a)及圖3(b)是側面圖。圖3(c)是例示槽、接合電極及接合構件片材(sheet)的透視平面圖。圖3(d)是圖3(c)的A-A’線剖視圖。圖3(e)是圖3(c)的B-B’線剖視圖。
在圖3(a)~(e)中，首先，形成集合體1a，該集合體1a集合有半導體裝置1中所含的各零件。
首先，如圖3(a)所示，準備散熱構件11。在散熱構件11的上表面11a，形成有槽17(本圖中未圖示)。作為槽17，例如形成有多個第1槽部17x及多個第2槽部17y。在散熱構件11上，也可形成有多個突起35。
接下來，如圖3(b)、圖3(d)及圖3(e)所示，在散熱構件11的槽17上配置接合構件片材18。作為接合構件片材18，例如使用焊料片材。
接合構件片材18為片材狀。接合構件片材18包含接合材料。接合材料例如含有錫(Sn)。接合材料包含混合材料，該混合材料含有作為基礎材料的錫(Sn)以及銀(Ag)、銅(Cu)、鉍(Bi)、鎳(Ni)、銦(In)、鋅(Zn)、銻(Sb)、磷(P)中的至少一者。接合材料的量為大於槽17的容積的量。接合材料的量例如為填埋槽17，且接合材料在散熱構件11與接合電極13之間一樣地展開的量。接合構件片 材18的厚度例如為50 μm~300 μm。
接合構件片材18也可包含多個金屬粒子(例如鎳(Ni)球(ball))。鎳(Ni)球的平均粒徑例如為50 μm~200 μm。投影到X-Y平面上時的鎳球的密度例如為每1平方毫米為1個左右。
如圖3(c)所示，投影到X-Y平面上的接合構件片材18的形狀為矩形。投影到X-Y平面上時，接合構件片材18的外緣18b與槽17交叉。即，槽17包括位於外緣18b內側的部分以及位於外緣18b外側的部分。
如圖3(b)、圖3(d)及圖3(e)所示，準備配線基板14。在配線基板14上，配置著包含半導體發光元件15a的發光部15。在配線基板14上配置著連接器16。在配線基板14的下表面，形成有接合電極13。在接合構件片材18上載置配線基板14。
如圖3(c)所示，投影到X-Y平面上的接合電極13的形狀例如為矩形。在投影到X-Y平面上時，使接合電極13的外緣13b位於接合構件片材18的外緣18b的外側。而且，使槽17位於外緣13b的內側。在投影到X-Y平面上時，外緣13b與槽17彼此隔離。
投影到X-Y平面上的配線基板14的形狀例如為矩形。在投影到X-Y平面上時，使槽17位於配線基板14的外緣14b的內側。外緣14b與槽17彼此隔離。
這樣，由散熱構件11、接合構件片材18、接合電極13、配線基板14及發光部15形成例如集合體1a。集合體1a 成為半導體裝置1。半導體裝置1例如為板上晶片(Chip on board，COB)型。
圖4(a)及圖4(b)是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的剖視圖。
如图4(a)所示，在腔室(chamber)20的內部，设有多个载台(carrier stage)21。在腔室20內，在一部分載台21的下方設有加熱器(heater)22。而且，在其他載台21的下方，設有冷卻板(plate)24。
如圖4(b)所示，將零件的集合體1a導入腔室20內。將零件的集合體1a配置於載台21上。
加熱器22可上下移動。使加熱器22靠近載台21，或者使加熱器22接觸載台21。由此，搭載於載台21上的零件的集合體1a受到加熱。在載台21上設有溫度計測器23。作為溫度計測器23，例如使用熱電偶。通過使載台21與加熱器22之間的距離發生變化，從而控制集合體1a的溫度。
當集合體1a(或半導體裝置1)被配置於冷卻板24之上的載台21上時將受到冷卻。
圖5是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的流程圖。
圖5例示使用還原氣體的減壓回流焊工藝(reflow process)。
圖6是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的圖表。
圖6是例示減壓回流焊工藝中的壓力分佈(profile)及溫度分佈的圖表。橫軸是時間，縱軸表示壓力或溫度。
圖7(a)~圖7(d)、圖8(a)~圖8(d)及圖9(a)~圖9(c)是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的示意剖視圖。
如圖5的步驟(step)S0、圖6的時間t0及圖7(a)所示，在對腔室20的內部進行減壓之後填充非活性氣體25。減壓時的壓力例如為500帕斯卡(Pascal)(Pa)。作為非活性氣體25，例如可使用氮氣(N2)。通過填充非活性氣體25，從而使腔室20內部的壓力P為大氣壓以下，例如為90000帕斯卡(Pa)。重複減壓與填充兩次。在接合構件片材18、接合電極13及散熱構件11的表面形成有氧化膜。通過上述的處理，可抑制氧化膜的厚度因後述的加熱而增加。
接下來，如圖5的步驟S1及圖6的時間t1所示，將搭載有集合體1a的載台21搬送至加熱器22的上方即加熱區域(zone)。
然後，如圖5的步驟S2、圖6的時間t2及圖7(b)所示，使集合體1a的溫度上升至預備加熱溫度為止。使溫度T上升至用於還原的規定溫度為止。規定溫度例如為150℃以上，且為接合材料(例如焊料)的熔點以下。加熱例如是通過使加熱器22的上表面接觸載台21的下表面而進行。當接合構件片材18含有錫(Sn)作為接合材料時，規定溫度為220℃以下。規定溫度優選為150℃~190℃之間 的溫度。規定溫度例如為190℃。
接下來，如圖5的步驟S3、圖6的時間t3及圖7(c)所示，一方面維持溫度，一方面對腔室20的內部進行減壓。由此，去除腔室20內部的非活性氣體以形成減壓環境26。減壓時的壓力例如為500帕斯卡(Pa)。
然後，如圖5的步驟S4、圖6的時間t4及圖7(d)所示，將包含還原氣體27的氣體導入腔室20的內部直至達到固定的壓力後，將此狀態保持固定時間。作為還原氣體27，例如使用甲酸(HCOOH)的氣體。包含甲酸氣體的氣體是通過向填充有液體甲酸的儲罐(tank)中使氮(N2)起泡(bubbling)而形成。由此，形成包含甲酸氣體及氮的氣體。該氣體例如以氣體體積比計含有5%以下(例如1%)的甲酸氣體。將包含甲酸氣體的氣體導入腔室20的內部。另外，還原氣體27並不限於甲酸氣體。作為還原氣體27，例如也可使用氫(H2)。
如圖8(a)所示，通過導入還原氣體27，對接合構件片材18的接合材料的氧化物、接合電極13表面的氧化物及散熱構件11表面的氧化物引起還原反應。接合材料的氧化物例如為錫(Sn)的氧化物。接合材料的氧化物是混合物的氧化物，所述混合物含有作為基礎材料的錫(Sn)及銀(Ag)、銅(Cu)、鉍(Bi)、鎳(Ni)、銦(In)、鋅(Zn)、銻(Sb)、磷(P)中的至少任一者。
甲酸(HCOOH)與接合材料28的氧化物(MO)的還原反應例如以下述數式(1)表示。
HCOOH+MO → M+H2O+CO2 (1)。
以規定的時間進行還原反應後，如圖5的步驟S5、圖6的時間t5及圖8(b)所示，進行加熱，並將該溫度保持規定的時間。加熱的溫度為接合構件片材18的接合材料28的熔點以上。加熱的溫度為接合材料28的液相線溫度以上。當接合構件片材18為焊料材時，加熱的溫度例如為比液相線溫度高20℃~30℃左右的溫度。考慮到加工點的溫度偏差，加熱的溫度是設為焊料可確實地熔融的溫度。實例中，加熱的峰值(peak)溫度例如為250℃。由此，接合構件片材18的接合材料28(例如焊料)熔融。
熔融的接合材料28在散熱構件11與接合電極13之間潤濕展開。熔融的接合材料28填埋槽17，並覆蓋槽17的正上方區域。例如，在投影到X-Y平面上時，熔融的接合材料28的外緣28b為外緣14b的外側。
也可視需要，通過夾具等來對配線基板14進行加壓，以將焊料(熔融的接合材料28)壓展至整個接合電極13。由此，接合材料28的厚度成為與形成在散熱構件11表面的突起35的高度對應的厚度。或者，接合材料28的厚度成為與混入焊料中的金屬粒子的尺寸對應的厚度。接合材料28的厚度的精度提高。
在此狀態下，接合材料28的外緣28b是與槽17隔離。而且，在熔融的接合材料28的側面，形成散熱構件11側 擴開的錐形。視接合材料28的特性、散熱構件11的材料和表面狀態、氣體環境或溫度等條件，接合材料28的側面也有時呈垂直形狀。而且，側面也有時呈中窄狀或中寬狀。
如圖8(c)所示，在熔融的接合材料28的內部必然產生氣泡29。氣泡29的產生原因例如包括以下三點。
第1個原因是原本就存在於形成集合體1a的材料的間隙內的氣體。該氣體被稱作“捲入空隙(void)”。
第2個原因是被未完全還原的金屬表面氧化膜捕獲(trap)的氣體。在氧化膜的部分，焊料未潤濕至其他材料，因此即使進行減壓，氧化膜附近的氣泡也無法排除。
第3個原因是因上述數式(1)的還原反應而產生的包含水蒸氣(H2O)及二氧化碳(CO2)的氣體。
接下來，如圖5的步驟S6、圖6的時間t6及圖8(d)所示，一方面維持溫度，一方面對腔室20的內部進行減壓。腔室20的內部成為減壓環境26。減壓時的壓力例如為500帕斯卡(Pa)。
如圖9(a)所示，通過對腔室20的內部進行減壓，使殘存在熔融的接合材料28內部的氣泡29排出到熔融的接合材料28的外部。這樣，能夠減小殘存在接合材料28中的氣泡29的體積。氣泡29的數量減少。
接下來，如圖5的步驟S7、圖6的時間t7及圖9(b)所示，在維持溫度的狀態下，將非活性氣體25導入腔室20的內部。此時的腔室20內部的壓力為大氣壓以下，例如為90000帕斯卡(Pa)。
接下來，如圖5的步驟S8、圖6的時間t8及圖9(c)所示，將載台21載置於冷卻板24上。由此，對載台21上的零件的集合體1a進行冷卻。使熔融的接合材料28凝固，形成接合構件12。這樣，形成圖1所示的半導體裝置1。
在本實施方式的半導體裝置1中，在散熱構件11的上表面11a形成有槽17。因而，還原氣體27能夠經由槽17而到達接合構件片材18的表面。由此，能夠效率良好地進行接合構件片材18的表面氧化膜、接合電極13的表面氧化膜及散熱構件11的表面氧化膜的還原反應。因而，在接合構件12的熔融時，能夠抑制表面氧化膜造成的阻礙，以確實地進行接合構件12與接合電極13的接合以及接合構件12與散熱構件11的接合。當使用焊料材來作為接合構件12時，能夠抑制因表面氧化膜殘存造成的接合電極13與焊料的潤濕不良以及散熱構件11與焊料的潤濕不良。由此，能夠獲得接合不良得到抑制的接合部。
一旦有表面氧化膜殘存，則在接合後的接合構件12中易殘存氣泡29。本實施方式中，能夠獲得氣泡29的殘存得到抑制的接合部。
本實施方式中，殘存的氣泡29少。在殘存的氣泡29的內部，例如含有還原氣體。在氣泡29的內部，例如含有因還原氣體還原表面氧化膜而生成的反應物。在氣泡29的內部，例如含有還原氣體與非活性氣體的混合氣體(例如甲酸氣體與氮氣的混合氣體或者氫氣與氮氣的混合氣體 等)。
實施方式中，抑制接合不良(尤其是使用焊料材時的潤濕不良)，減少氣泡29的量。由此，能夠提高接合部的機械強度或導熱率。
實施方式中，在減壓環境26中使接合材料28熔融。由此，能夠減少形成在熔融的接合材料28中的氣泡29的量。進而，能夠經由散熱構件11的上表面形成的槽17而效率良好地將氣泡29排出至外部。由此，能夠抑制半導體裝置1的接合部中的氣泡29的殘存。因而，能夠提高接合部的機械強度或導熱率。
這樣，通過提高接合部的機械強度或導熱率，能夠提高半導體裝置1的機械可靠性，也能提高散熱性。並且，動作可靠性也提高。
當使用甲酸氣體作為還原氣體27時，是以比使用氫的情況低的溫度來進行還原反應。因而，例如能夠降低製造的運營成本(running cost)。而且，能夠使用熔點低的材料來作為接合構件12(接合材料28)，能夠擴大用於接合材料28的材料的選擇範圍。進而，能夠以低的溫度來進行還原反應，因此能夠抑制半導體裝置1的污染。
甲酸的危險性比有爆炸性的氫的危險性低，因此能夠降低設備耗費的成本。而且，在接合電極13含有銅(Cu)的情況，能夠利用甲酸來去除銅(Cu)表面的防銹劑。由此，能夠提高接合強度。
接合材料28的量大於槽17的容積。接合材料28的量 是填埋槽17，且在散熱構件11與接合電極13之間一樣地展開的量。如果焊料量不足，則會在接合構件12的突條部內殘存氣泡。通過將接合材料28的量設定為上述量，能夠抑制該氣泡的殘存。
在還原反應中使用甲酸氣體，而不在還原反應中使用助焊劑(flux)。由此，無須在還原反應後進行助焊劑的去除、清洗。因而，能夠降低生產成本，並能降低污染。
(第1參考例)
第1參考例中，取代還原氣體而使用助焊劑，進行焊料的還原反應。
圖10(a)及圖10(b)是例示參考例的半導體裝置的製造方法的示意剖視圖。
如圖10(a)所示，在本參考例的零件的集合體101a中，在散熱構件11的上表面11a未形成槽。並且，在散熱構件11與配線基板14之間，取代接合構件片材而配置有焊料膏(paste)，該焊料膏是將粒狀的焊料31與助焊劑32混合而成。
本參考例中，如圖10(b)所示，在零件的集合體101b中，也可在散熱構件11與配線基板14之間配置表面塗布有助焊劑32的焊料片材33。
本參考例中，也與實施方式同樣地，如關於圖4(a)及圖7(a)所說明的，將零件的集合體101a導入腔室20內。並且，在腔室20的內部填充非活性氣體25。
圖11(a)及圖11(b)是例示參考例的半導體裝置的 製造方法的示意剖視圖。
如圖11(a)所示，進行加熱。通過該加熱，利用助焊劑中的還原劑來還原接合構件的表面氧化膜。加熱的溫度例如為150℃以上，為所使用的焊料的熔點以下。通過助焊劑32，對焊料31中所含的接合材料的表面氧化物、接合電極的表面氧化膜及散熱構件的表面氧化膜進行還原。
接下來，如圖11(b)所示，在進行規定時間的還原反應後，加熱至焊料31的熔點以上。由此，使焊料膏中的焊料31熔融。熔融的焊料31在散熱構件11與配線基板14之間展開。隨後，一方面維持溫度，一方面對腔室20的內部進行減壓。壓力例如為500帕斯卡(Pa)。
然後，與本實施方式同樣地，如關於圖9(b)及圖9(c)所說明的，在維持溫度的狀態下，將非活性氣體25導入腔室的內部。由此，使腔室20內部的壓力成為90000帕斯卡(Pa)。將載台21配置於冷卻板24上。使熔融的焊料34凝固。這樣，形成第1參考例的半導體裝置。
圖12(a)及圖12(b)是例示參考例的半導體裝置的示意剖視圖。
如圖12(a)及圖12(b)所示，在第1參考例的半導體裝置101及102中，通過助焊劑32來使焊料34還原。因而，助焊劑殘渣32a會附著於焊料34的側面。因此，需要清洗工序。因此，生產成本增加。
發光部15中所用的矽酮(silicone)樹脂的表面的附著性高。在發光部15中，當利用矽酮樹脂來進行密封時， 助焊劑的殘渣會再附著於密封部(密封樹脂15c)的表面。由此，半導體裝置的光學特性有時會下降。而且，例如，會有助焊劑殘渣等的雜質混入矽酮樹脂中。由此，半導體裝置的可靠性有時會下降。
而且，當使焊料34熔融時，助焊劑32會崩沸。由此，含有焊料34的焊料球34a將飛散。如果焊料球34a飛散至螺固部等的固定部，則有時會變得無法固定。而且，也有時會引起電氣短路。
進而，若助焊劑或使助焊劑溶解的溶劑飛散至腔室20的內部，將難以對腔室20的內部進行減壓。進而，會成為發光部15(例如包括半導體發光元件15a)的污染原因。由此，可靠性下降。
(第2參考例)
第2參考例中，通過還原氣體來還原焊料片材33，且在散熱構件11的上表面11a未形成槽17。
圖12(c)是例示參考例的半導體裝置的製造方法的示意剖視圖。
如圖12(c)所示，第2參考例中，在散熱構件11的上表面未形成槽17。
與本實施方式同樣地，進行圖5中例示的處理。
第2參考例中，在散熱構件11的上表面未形成槽17，因此接合電極13與接合構件12的介面以及接合構件12與散熱構件11的介面無間隙。因此，還原氣體難以浸透接合構件片材18的表面。因而，無法充分引起還原反應，例 如無法充分去除接合構件12的表面氧化膜。因此，無法適當地進行接合構件12與接合電極13的接合以及接合構件12與散熱構件11的接合。進而，易捕獲氣泡29，難以減少接合構件12內的氣泡29的殘存量。
第2參考例中，與在散熱構件11的上表面11a形成有槽17的情況相比，無法確保氣泡29的通路。因而，難以去除熔融的接合材料28中的氣泡29。若殘存在接合構件12中的氣泡29多，則接合部的機械強度或導熱率將下降。由此，難以提高半導體裝置的散熱性。
而且，若在接合部中包含大量的氣泡29，則配線基板14與散熱構件11之間的接合強度將下降。
圖13是例示第1實施方式的其他半導體裝置的結構的示意剖視圖。
如圖13所示，在本實施方式的其他半導體裝置中，投影到X-Y平面上時，接合構件12的外緣12b與接合電極13的外緣13b實質上重疊。接合電極13與外緣12b為同尺寸。例如，接合構件12的面積與接合電極13的面積實質上相同。除此以外，與半導體裝置1相同。在本例中，也能夠提高散熱性。
(第2實施方式)
本實施方式中，槽17的一部分還位於配線基板14的外緣14b的外側。
圖14(a)~圖14(d)是例示第2實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。
圖14(a)是立體圖。圖14(b)是平面圖。圖14(c)是圖14(b)的A-A’線剖視圖。圖14(d)是圖14(b)的B-B’線剖視圖。
如圖14(a)~圖14(d)所示，在本實施方式的半導體裝置2中，也設有散熱構件11、接合構件12及配線基板14。在配線基板14上，設有接合電極13及發光部15。
如圖14(a)所示，當投影到X-Y平面上時，接合電極13的外緣13b及配線基板14的外緣14b與槽17交叉。即，槽17包括位於外緣13b及外緣14b的內側的部分和位於外緣18b的外側的部分。除此以外的結構與半導體裝置1相同。
對半導體裝置2的製造方法的例子進行說明。
圖15(a)~圖15(d)是例示第2實施方式的半導體裝置的製造方法的示意圖。
圖15(a)是透視槽17、接合電極13及接合構件片材18而觀察到的平面圖。圖15(b)是圖15(a)的A-A’線剖視圖，圖15(c)是圖15(a)的B-B’線剖視圖。圖15(d)是表示相當於圖15(a)的A-A’線的其他例子的剖視圖。
如圖15(a)所示，將接合構件片材18及配線基板14配置於散熱構件11之上。本例中，使接合電極13的外緣13b位於接合構件片材18的外緣18b的外側。外緣13b位於外緣14b的內側。使外緣14b與槽17交叉。
這樣，形成作為半導體裝置2的零件的集合體2a。
與第1實施方式同樣地，進行關於圖5所說明的處理。由此來製造圖14(a)~圖14(d)中例示的半導體裝置2。
本實施方式中，第1槽部17x的端部及第2槽部17y的端部位於接合電極13的外緣13b及配線基板14的外緣14b的外側。因而，能夠從未被配線基板14覆蓋的散熱構件11的上表面11a效率良好地導入還原氣體。因而，能夠效率良好地還原接合構件片材18。
本實施方式中，能夠從未被配線基板14覆蓋的散熱構件11的上表面11a效率良好地排出氣泡29。例如，氣泡29的排出時間縮短。槽17也設在接合構件12的外緣12b的下部。由此，能夠提高與散熱構件11的接合強度。本實施方式中，除了上述以外，也能獲得關於第1實施方式所說明的特性及效果。
如圖15(d)所示，本實施方式中，接合構件片材18的外緣18b也可為接合電極13的外緣13b的外側。進而，接合構件片材18的外緣18b也可為配線基板14的外緣14b的外側。本實施方式中，外緣18b的位置既可與外緣13b的位置一致，也可為外緣13b的內側，還可為外緣13b的外側。外緣18b的位置既可與外緣14b的位置一致，也可為外緣14b的內側，還可為外緣14b的外側。
圖16是例示第2實施方式的其他半導體裝置的結構的示意剖視圖。
如圖16所示，在本實施方式的其他半導體裝置中，接合構件12的外緣12b為接合電極13的外緣13b的外側。 進而，外緣12b為配線基板14的外緣14b的外側。即，投影到X-Y平面上時，接合構件12具有與配線基板14重疊的部分(內側部分12i)和不與配線基板14重疊的部分(外側部分12o)。接合構件12的外側部分12o的上表面較接合電極13的下表面13l位於更上方。本例中，外側部分12o的上表面較配線基板14的下表面14l位於更上方。
例如，在接合時，通過夾具等來對配線基板14，以壓展焊料(熔融的接合材料28)。接合後的散熱構件11與配線基板14之間的距離有時會短於接合時所用的接合構件片材18的厚度。接合後，在配線基板14的周圍凸出的焊料的高度在剖視時高於接合電極13的位置。
進而，配線基板14周圍的焊料的高度有時高於配線基板14的下表面14l。
在具有此種結構的半導體裝置中，也能夠提高散熱性。
本實施方式中，如後述的圖18(a)~圖18(c)所示的例子般，多個槽部(第1槽部17x與第2槽部17y)的交叉部的一部分在投影到X-Y平面上時，也可位於接合電極13的外緣13b的外側。而且，交叉部的一部分也可位於配線基板14的外緣14b的外側。
(第3實施方式)
圖17(a)~圖17(c)是例示第3實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。
圖17(a)是透視平面圖。17(b)是圖17(a)的A-A’線剖視圖。圖17(c)是圖17(a)的B-B’線剖視圖。
如圖17(a)~圖17(c)所示，在本實施方式的半導體裝置3中，也設有散熱構件11、接合構件12及配線基板14。在配線基板14上設有接合電極13及發光部15。
如圖17(a)所示，投影到X-Y平面上時，接合電極13的外緣13b及配線基板14的外緣14b是與槽17交叉。接合構件12的外緣12b也與槽17交叉。接合構件12的外緣12b是接合構件12中的散熱構件11的上表面11a的高度的面的外緣。槽17中的位於外緣12b外側的部分由成為接合構件12的接合材料28而填埋。除此以外的結構與半導體裝置1相同，因此省略說明。
在半導體裝置3的製造中，將熔融的接合構件片材18的外緣18b擴展至配線基板14的外緣14b的外側。並且，使外緣18b停留在與槽17交叉的位置。由此，使接合構件12的外緣12b與槽17交叉。並且，使熔融的接合材料28流入槽17中的外緣12b外側的部分。由此，利用接合材料28來填埋槽17中的外緣12b外側的部分。
這樣，在半導體裝置3中，槽17也形成在接合構件12的外緣12b的外側。因此，能夠從槽17中的未被接合構件12覆蓋的部分導入更多的還原氣體27。而且，能夠從未被接合構件12覆蓋的部分排出更多的氣泡29。本實施方式中，除了上述以外，也能獲得關於第1實施方式所說明的特性。
圖18(a)~圖18(c)是例示第3實施方式的其他半導體裝置的結構的示意圖。
圖18(a)是透視平面圖。18(b)是圖18(a)的A-A’線剖視圖。圖18(c)是圖18(a)的B-B’線剖視圖。
如圖18(a)~圖18(c)所示，在本實施方式的其他半導體裝置中，也設有散熱構件11、接合構件12及配線基板14。在配線基板14上設有接合電極13及發光部15。
如圖18(a)所示，槽17的一部分設在配線基板14的外緣14b的外側。多個第1槽部17x中的2個設在Y方向上的外緣14b的外側。多個第2槽部17y中的2個設在X方向上的外緣14b的外側。
多個槽部(第1槽部17x與第2槽部17y)的交叉部的一部分在投影到X-Y平面上時，位於接合電極13的外緣13b的外側，且位於配線基板14的外緣14b的外側。多個槽部的交叉部的一部分也可位於焊料填角(solder fillet)的外形的外側。
本例中，槽17與焊料(接合構件12)交叉，因此焊料填角的外形也可與接合電極13的外形相同。焊料填角的外形也可不位於配線基板14的外側。
本實施方式中，也與關於圖15(d)所說明的同樣地，接合構件片材18的外緣18b的位置既可與外緣13b的位置一致，也可為外緣13b的內側，還可為外緣13b的外側。外緣18b的位置既可與外緣14b的位置一致，也可為外緣14b的內側，還可為外緣14b的外側。
通過本實施方式，也能提供散熱性有所提高的半導體裝置。
(第4實施方式)
本實施方式涉及一種半導體裝置的製造方法。
本製造方法包括如下工序：在上表面11a形成有槽17的散熱構件11上，設置接合構件12。本製造方法包括如下工序：將配線基板14載置於接合構件12上。配線基板14包括設在配線基板14的上表面14u的發光部15以及設在配線基板14的下表面14l的接合電極13。本製造方法更包括如下工序：利用接合構件12來填埋槽17，通過接合構件12將接合電極13與散熱構件11予以接合。
即，例如進行關於圖5、圖6、圖7(a)~圖7(d)、圖8(a)~圖8(d)及圖9(a)~圖9(c)所說明的處理。
例如，上述接合工序可更包括如下工序：使用包含還原氣體的氣體，對接合構件12表面的氧化膜、接合電極13表面的氧化膜及散熱構件11表面的氧化膜進行還原。例如，接合工序可更包括使接合構件12熔融的工序。接合工序可更包括使殘存在熔融的接合構件內部的氣泡的量減少的工序。
上述的接合工序(例如熔融工序)例如是在減壓的環境(壓力低於大氣壓的環境)中進行。例如，上述的接合工序包括：使接合構件12熔融，利用熔融的接合構件12來填埋所有槽17。
上述的接合工序(例如熔融工序)包括：利用熔融的接合構件12來填埋槽17，使熔融的接合構件12的與散熱 構件11的上表面11a接觸的面的外緣11b擴展至例如與槽17隔離的位置。
在上述製造方法的1個例子中，當投影到相對於散熱構件11的上表面11a而平行的平面(X-Y平面)上時，接合構件12的外緣12b以與槽17交叉的方式形成。
在上述製造方法的1個例子中，當投影到X-Y平面上時，配線基板14的外緣14b以與槽17隔離的方式形成。
在上述製造方法的1個例子中，當投影到X-Y平面上時，配線基板14的外緣14b以與槽17交叉的方式形成。
根據本實施方式的半導體裝置的製造方法，能夠提供一種散熱性高的半導體裝置的製造方法。
根據以上說明的實施方式，能夠提供一種提高了散熱性的半導體裝置及其製造方法。
在本案說明書中，“設在之上的狀態”除了直接接觸之上而設置的狀態以外，也包括在之間插入其他要素的狀態。“設在之下的狀態”除了直接接觸之下而設置的狀態以外，也包括在之間插入其他要素的狀態。
在本案說明書中，“垂直”及“平行”不僅包括嚴格的垂直及嚴格的平行，例如也包括製造工序中的偏差等，只要是實質上垂直及實質上平行即可。
以上，參照具體例說明了本發明的實施方式。但是，本發明並不限定於這些具體例。例如，關於半導體裝置中所含的散熱構件、接合構件、配線基板、發光部、接合電極及半導體發光元件等各要素的具體結構，本領域技術人 員通過從公知的範圍中適當選擇，也能同樣地實施本發明，只要能夠獲得同樣的效果，則包含在本發明的範圍內。
而且，對於各具體例中的任意2個以上的要素在技術上可能的範圍內加以組合而成的結構，只要包含本發明的主旨，則也包含在本發明的範圍內。
除此以外，對於本領域技術人員可基於作為本發明的實施方式而上述的半導體裝置及其製造方法來適當設計變更並實施的所有半導體裝置及其製造方法，只要包含本發明的主旨，則也屬於本發明的範圍。
除此以外，在本發明的思想範疇內，只要是本領域技術人員，便可想到各種變更例及修正例，應瞭解的是，這些變更例及修正例也屬於本發明的範圍。
對本發明的若干實施方式進行了說明，但這些實施方式僅為例示，並不意圖限定發明的範圍。這些新穎的實施方式可以其他各種形態來實施，在不脫離發明的主旨的範圍內可進行各種省略、替換、變更。這些實施方式或其變形皆包含在發明的範圍內。
1、2、3‧‧‧半導體裝置
1a、2a‧‧‧集合體
11‧‧‧散熱構件
11a‧‧‧上表面
11b‧‧‧外緣
12‧‧‧接合構件
12b‧‧‧外緣
12c‧‧‧錐形
12i‧‧‧內側部分
12o‧‧‧外側分部
12x‧‧‧第1突條部
12y‧‧‧第2突條部
13‧‧‧接合電極
13b‧‧‧外緣
13l‧‧‧下表面
14‧‧‧配線基板
14a‧‧‧電路配線
14b‧‧‧外緣
14l‧‧‧下表面
14u‧‧‧上表面
15‧‧‧發光部
15a‧‧‧半導體發光元件
15b‧‧‧框
15c‧‧‧密封樹脂
16‧‧‧連接器
17‧‧‧槽
17x‧‧‧第1槽部
17y‧‧‧第2槽部
18‧‧‧接合構件片材
18b‧‧‧外緣
20‧‧‧腔室
21‧‧‧載台
22‧‧‧加熱器
23‧‧‧溫度計測器
24‧‧‧冷卻板
25‧‧‧非活性氣體
26‧‧‧減壓環境
27‧‧‧還原氣體
28‧‧‧接合材料
28b‧‧‧外緣
29‧‧‧氣泡
31‧‧‧焊料
32‧‧‧助焊劑
32a‧‧‧助焊劑殘渣
33‧‧‧焊料片材
34‧‧‧焊料
34a‧‧‧焊料球
35‧‧‧突起
101、102‧‧‧半導體裝置
101a、101b、102a‧‧‧集合體
P‧‧‧壓力
T‧‧‧溫度
t0~t8‧‧‧時間
S0~S8‧‧‧步驟
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1(a)~圖1(d)是例示第1實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。
圖2(a)及圖2(b)是例示第1實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。
圖3(a)~圖3(e)是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的示意圖。
圖4(a)及圖4(b)是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的剖視圖。
圖5是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的流程圖。
圖6是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的圖表。
圖7(a)~圖7(d)是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的示意剖視圖。
圖8(a)~圖8(d)是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的示意剖視圖。
圖9(a)~圖9(c)是例示第1實施方式的半導體裝置的製造方法的示意剖視圖。
圖10(a)及圖10(b)是例示參考例的半導體裝置的製造方法的示意剖視圖。
圖11(a)及圖11(b)是例示參考例的半導體裝置的製造方法的示意剖視圖。
圖12(a)~圖12(c)是例示參考例的半導體裝置的示意剖視圖。
圖13是例示第1實施方式的其他半導體裝置的結構的示意剖視圖。
圖14(a)~圖14(d)是例示第2實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。
圖15(a)~圖15(d)是例示第2實施方式的半導體裝置的製造方法的示意圖。
圖16是例示第2實施方式的其他半導體裝置的結構的示意剖視圖。
圖17(a)~圖17(c)是例示第3實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。
圖18(a)~圖18(c)是例示第3實施方式的其他半導體裝置的結構的示意圖。

Claims (9)

  1. 一種半導體裝置，其特徵在於包括：散熱構件，所述散熱構件的上表面形成有槽；接合構件，填埋所述槽，並設在所述散熱構件上；以及配線基板，包含設在所述配線基板的上表面的發光部與設在所述配線基板的下表面的接合電極，且所述接合電極經由所述接合構件而接合於所述散熱構件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置，其特徵在於，所述散熱構件的所述槽由所述接合構件全部埋入。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置，其特徵在於，所述散熱構件的全部的所述槽形成為，在所述接合電極利用所述接合構件而固定的狀態下，位於所述接合電極的外緣的內側。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置，其特徵在於，所述散熱構件的一部分的所述槽形成為，在所述接合電極利用所述接合構件而固定的狀態下，位於所述接合電極的外緣的外側。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置，其特徵在於，所述槽包括多個第1槽部及與所述第1槽部交叉的多 個第2槽部。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的半導體裝置，其特徵在於，所述接合構件的側面形成有往所述散熱構件的一側擴開的錐形。
  7. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵在於包括如下工序：在上表面形成有槽的散熱構件上設置接合構件；載置工序，將配線基板載置於所述接合構件上，所述配線基板包括設在所述配線基板的上表面的發光部與設在所述配線基板的下表面的接合電極；以及接合工序，利用所述接合構件來填埋所述槽，通過所述接合構件將所述接合電極與所述散熱構件予以接合。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的半導體裝置的製造方法，其特徵在於，所述接合工序更包括如下工序：使用含有還原氣體的氣體，對所述接合構件表面的氧化膜、所述接合電極表面的氧化膜及所述散熱構件表面的氧化膜進行還原；使所述接合構件熔融；以及使殘存在熔融的所述接合構件內部的氣泡量減少。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的半導體裝置的製造方法，其特徵在於，所述接合工序是在減壓環境中進行。
TW101134585A 2012-07-31 2012-09-21 半導體裝置及其製造方法 TW201405730A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012170617A JP2014029967A (ja) 2012-07-31 2012-07-31 半導体装置及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201405730A true TW201405730A (zh) 2014-02-01

Family

ID=47115277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101134585A TW201405730A (zh) 2012-07-31 2012-09-21 半導體裝置及其製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140034993A1 (zh)
EP (1) EP2693471A2 (zh)
JP (1) JP2014029967A (zh)
CN (1) CN202817020U (zh)
TW (1) TW201405730A (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11574889B2 (en) * 2013-06-04 2023-02-07 Infineon Technologies Ag Power module comprising two substrates and method of manufacturing the same
JP6547932B2 (ja) * 2013-12-27 2019-07-24 ローム株式会社 チップ部品およびその製造方法、ならびに当該チップ部品を備えた回路アセンブリおよび電子機器
JP2017038019A (ja) * 2015-08-13 2017-02-16 富士電機株式会社 半導体装置
JP6610590B2 (ja) * 2017-03-21 2019-11-27 トヨタ自動車株式会社 半導体装置とその製造方法
US11710672B2 (en) * 2019-07-08 2023-07-25 Intel Corporation Microelectronic package with underfilled sealant
EP3951863A1 (de) * 2020-08-07 2022-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Kontaktsystem mit zuverlässiger isolierung
CN117561615A (zh) * 2021-12-21 2024-02-13 星和电机株式会社 防爆发光二极管单元

Also Published As

Publication number Publication date
CN202817020U (zh) 2013-03-20
JP2014029967A (ja) 2014-02-13
EP2693471A2 (en) 2014-02-05
US20140034993A1 (en) 2014-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201405730A (zh) 半導體裝置及其製造方法
KR102575338B1 (ko) 광전자 부품 및 광전자 부품을 제조하는 방법
TWI430483B (zh) 發光裝置封裝元件及其製造方法
KR101389241B1 (ko) Ｌｅｄ 모듈 및 이러한 모듈의 본딩 방법
US9123874B2 (en) Light emitting device packages with improved heat transfer
US8174038B2 (en) Light emitting device
JP2006269751A (ja) 半導体装置の製造方法及び半導体装置
TW200534517A (en) Manufacturing method of light emitting apparatus and light emitting apparatus
JP2008103467A (ja) 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法
WO2017221730A1 (ja) 電力用半導体装置および電力用半導体装置の製造方法
JP2013065662A (ja) 半導体チップの位置決め治具及び半導体装置の製造方法
JP2014067805A (ja) 発光装置の封止部材の取り外し方法および封止部材を取り外すことが可能な発光装置
TWI458140B (zh) 發光裝置封裝元件
KR101609495B1 (ko) 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
TW201409779A (zh) 配線基板、發光裝置及配線基板的製造方法
KR20150097991A (ko) 발광 소자 및 그 제조방법
TWI646706B (zh) 發光二極體晶片封裝體
TW201929190A (zh) 半導體發光裝置、汎用安裝基板以及使用其之半導體發光裝置之製造方法
JP5155638B2 (ja) 発光装置
JP2015185685A (ja) 発光装置の製造方法及び照明装置
JP4709563B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20240092701A1 (en) Ceramic sintered body substrate, light-emitting device, and manufacturing methods thereof
WO2024058254A1 (ja) セラミックス焼結体基板、発光装置及びそれらの製造方法
US20190364669A1 (en) Method for manufacturing light emitting module
JP6258597B2 (ja) Ｌｅｄ装置の製造方法